[发明专利]质心动态修正法进行飞机螺旋桨动平衡的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种航空器维修技术领域技术，特别是用一种质心动态修正法进行飞机螺旋桨动平衡的方法。

背景技术

在目前的通用航空界，螺旋桨式动力装置以其良好的低速经济性使其仍获得较为广泛的应用。但作为一高速旋转部件，制造和装配等工序中的误差使螺旋桨在装机后不可避免地产生静不平衡和动不平衡，使螺旋桨在高速旋转过程中产生振动；这种振动除了使航空器上乘员感到不适外，还使航空器相关部件承受很大的交变载荷，造成结构疲劳破坏，所以必须对螺旋桨进行动平衡配平以降低其振动值水平。

螺旋桨振动的原因是由于其质心偏离旋转中心造成的质量不平衡以及螺旋桨各桨叶上气动力不一致造成的气动不平衡，这两种不平衡均可通过螺旋桨动平衡操作进行抑制。在螺旋桨安装到发动机上以后受发动机转子质量偏心的影响，实际上最终测量到的振动是由螺旋桨动不平衡与发动机转子动不平衡二者的合成。在这个由螺旋桨与发动机转子组成的转子系统中，总质量和偏心距等数据是无法测量的，所以工程上用振动值测试仪直接测量螺旋桨的实际振动值来进行动平衡配平。

振动值测试仪能够根据测量出螺旋桨的振动值并计算出拟安装配重的质量m和安装位置（轻点位置）。将拟安装配重安装在螺旋桨桨毂的轻点位置上以后，实际配平效果取决于这些配重的离心力f= mω²r的大小。由于在不同型号的螺旋桨之间，配重安装位置与螺旋桨旋转中心之间的距离r是不同的，就是说相同质量的配重片安装在不同型号的螺旋桨上在特定转速下所产生的离心力f是不同的；反之亦可说在不同型号的螺旋桨上相同的振动值水平需要安装的配重质量m是不同的。正是由于无法事先掌握实际待配平螺旋桨上轻点与螺旋桨旋转中心之间的距离r，振动值测试仪只能依靠其内置的通用模型估算一个r，这就产生了计算误差。

而对于轻点位置，虽然对于拟配平螺旋桨转子系统来说轻点位置是确定的，但从总体统计的角度来讲轻点位置是随机的。对于一副拟配平的螺旋桨，其质轻点可能位于360°范围内的任何点钟位置，显然在螺旋桨桨毂周缘上沿周向钻出无限多个螺钉安装孔来匹配配重的安装是不可能的，实际上在螺旋桨桨毂上用来安装配重片的标准安装位置确实只有特定的几个，这就导致实际轻点位置与桨毂上给出标准安装位置能恰好重合的概率很小，如果直接将配重片安装在最接近的标准安装位置上，势必出现安装误差。

振动值测试仪作为一种通用型仪器，不可能涵盖所有型号螺旋桨的特征数据，更不可能先知先觉预测将来新生产螺旋桨的特征数据，所以计算误差和安装误差的存在是不可避免的，这使得振动值测试仪只能采用“逐次逼近法”进行多次试配平，导致在实际工程实践中采用传统配平方法的实际效果存在很大的不确定性，往往只能是在振动值测试仪的指挥下不断重复“测试-配平-再测试”的循环，费时费力，而且时常出现越配平振动值越大的反配平现象，配平难度大，对操作者的练程度和工作经验要求高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种质心动态修正法进行飞机螺旋桨动平衡的方法，针对目前在工程上使用振动值测试仪按照传统配平方法进行螺旋桨动平衡配平时实际效果存在不确定性的问题，在采用新方法进行飞机螺旋桨动平衡时可100%保证一次性配平成功，达到事半功倍的良好效果。

为了实现解决上述技术问题的目的，本发明的一种质心动态修正法进行飞机螺旋桨动平衡的方法，步骤如下：

（一）步骤一：用矢量分解的方法将拟安装在任意位置的一个配重分解到两个标准安装位置上，减小安装误差；

本步骤是运用矢量合成与分解原理将拟安装在轻点位置的一个配重分成两个分配重分别安装在螺旋桨桨毂上的两个相邻的标准安装位置上，使这两个分配重的合成效果相当于安装在指定轻点位置上的拟安装的原配重的配平效果；这样解决了需要安装配重的实际位置即轻点位置与桨毂上的能够安装配重的位置即标准安装位置不一致的难题；实现方法如下：

1）将螺旋桨的两桨叶水平放置，以桨毂正上方位置为基准参照点，逆时针按照钟表表盘上点钟位置的划分方法依次划出12个位置，即12个点钟位置；则桨叶位于3、9点钟位置，桨毂上能够安装配重片的标准位置位于2、4、8、10四个点钟位置附近；分别设四个点钟位置上固定螺钉孔位置为P₂、P₄、P₈、P₁₀；